Fotonowe sito to tak naprawdę cienka siatka dyfrakcyjna wykonana z tworzywa sztucznego. Zawiera ono miliony mikroskopijnych otworów, a każdy z nich ugina światło pod innym kątem. Używając fotonowego sita do ogniska dociera mniej światła, przez co technika ta nie nadaje się do obserwacji odległych i niewyraźnych obiektów, dając tylko czarno-białe obrazy.Naukowcy z USA opracowali sito fotonowe - konstrukcję, która pozwoli na budowę tanich urządzeń do obrazowania satelitarnego, mogących zastąpić dzisiejsze drogie satelity ze skomplikowanymi teleskopami - poinformował magazyn "New Scientist".
Urządzenie skonstruował zespół naukowców z US Air Force Academy w Colorado Springs pod kierownictwem dr Geoffa Andersena. W tradycyjnym systemie obrazowania, używanym w teleskopach, skupienie wiązki światła uzyskiwano przez refrakcję przy wykorzystaniu soczewek bądź odbicie przy wykorzystaniu luster.
W przypadku sita fotonowego ten sam efekt uzyskuje się przy pomocy dyfrakcji. Sito jest bowiem bardzo cienkim dyskiem z plastiku, pokrytym milionem mikroskopijnych otworów. Każdy z nich jest umieszczony pod różnym kątem, aby zogniskować światło w jednym punkcie.
Ponieważ ogniskowana jest mniejsza ilość światła niż w teleskopach tradycyjnej konstrukcji, co utrudnia obrazowanie obiektów ciemnych, urządzenie może wykonywać tylko zdjęcia czarno-białe. Jednak wady te równoważy niska cena urządzeń opartych na sicie fotonowym, ich niska waga oraz możliwość łatwej produkcji - nawet w przypadku urządzeń relatywnie dużych rozmiarów. Mogą też być montowane i składane bez ryzyka większego uszkodzenia; według ich konstruktorów nie można zrobić tego w przypadku tradycyjnych urządzeń wyposażonych w lustra lub soczewki, bo grozi to ich rozregulowaniem.
Jak powiedział "New Scientist" dr Geoff Andersen, pierwsze urządzenia z sitem fotonowym znajdą się na orbicie w 2014 roku. Będzie to prawdopodobnie projektowany teleskop o 20 cm średnicy umieszczony w mikrosatelicie CubeSat o rozmiarach 10x10x30 cm. Satelita ten może przenosić niewielkie i tanie urządzenia badawcze.
Teleskop ma wykonywać zdjęcia Słońca, zwłaszcza korony słonecznej. Zostaną one porównane ze zdjęciami z dokładniejszych i czulszych teleskopów satelitarnych dla skalibrowania, ewentualnego zmodyfikowania i określenia czułości urządzenia. Podobne urządzenia, według Andersena, mogą służyć do poszukiwania egzoplanet, mimo iż zwykle używane są w tym celu bardzo silne teleskopy.
Agencja Zaawansowanych Projektów Obronnych USA (DARPA), jest zainteresowana satelitarnym teleskopem opartym na sicie fotonowym, o średnicy 20 m. Rozdzielczość tego urządzenia pozwoli na objęcie obrazowaniem obiektów o wielkości poniżej 1 m.
Według Andersena sito fotonowe pozwoliłoby na stworzenie całej flotylli tanich satelitów, których nie będzie można zestrzelić przy użyciu broni antysatelitarnej. Konstrukcje oparte na sicie fotonowym będą zaprezentowane na majowej konferencji Defense, Security and Sensing w Baltimore.
Przeczytaj więcej: